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基于轻敲模式与峰值力轻敲模式原子力显微镜的生物应用超分辨率中红外光谱显微技术
Wang, H., Xie, Q., Xu, XG.,
Advanced drug delivery reviews
Abstract
亚细胞层面的小生物分子是复杂生物活动呈现的基本单元。然而传统光学显微镜的低空间分辨率与弱灵敏度长期制约着生物系统的非侵入性原位研究。传统红外光谱显微技术虽可实现化学键的免标记可视化，但仍受阿贝衍射极限限制。本综述介绍了一种突破光学衍射极限并提升中红外方法灵敏度的技术路径——利用轻敲模式与峰值力轻敲模式原子力显微镜中针尖增强的光近场效应。文章将简要阐述成熟技术散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）以及两种新兴技术（光诱导力显微镜PiFM与峰值力红外显微镜PFIR）的工作原理。这些技术具有约10-20纳米的空间分辨率与单分子层检测灵敏度，我们将重点评述其在揭示生物分子、细胞、组织及生物材料等广泛生物体系中纳米级化学异质性的最新应用。最后展望原子力显微镜基轻敲模式与峰值力敲击模式纳米红外技术的未来改进方向，以期将其发展为揭示基础层面生物机理的通用型研究平台。